x86与ARM的王者对决,RISC-V能否迎来自己的春天


x86与ARM的王者对决,RISC-V能否迎来自己的春天文章插图
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【x86与ARM的王者对决,RISC-V能否迎来自己的春天】北京时间11月11日凌晨2点 , 当大家都还沉浸在购物狂欢的时候 , 苹果公司同“一场发布会拆成三场发”的苹果秋季第三场线上新品发布会 。 发布了三款MAC产品MacBook Air、MacBookPro、Mac mini , 依旧是熟悉的外观 , 依旧是熟悉的味道 , 只是配方有所改变 , 这次发布会苹果没有预热 , 上来就是重头戏 , 全新的自研ARM架构芯片M1 , 这也是苹果第一次在自家MAC上放弃了英特尔处理器 。 M1芯片采用了业界领先的的5nm工艺 , 拥有160亿个晶体管 , 而且这是一个完整的Soc芯片 。 GPU方面是8核心 , 苹果宣称这是全世界上最快的集成式GPU , 每瓦的性能是最新笔记本电脑的两倍 , 最新笔记本电脑的两倍???苹果这是在说谁呢 。 intel说 , AMD刚出芯片 , 苹果说的就是你AMD吧 。 AMD郁闷的说 , 大哥 , 人家说的笔记本芯片 , 我觉着说的是你 。
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稍微了解CPU的人应该知道 , 在PC和服务器市场 , intel的x86是绝对的王者;而在移动手机市场ARM近乎垄断 , 一直以来双方都想抢夺彼此的地盘 , 但收效甚微 。 就在双方磨拳霍霍准备转战竞逐AIoT处理器芯片市场时 , 苹果却杀了个回马枪 , 在PC端放弃了霸主级别的x86而去采用在PC端并不成熟的ARM 。 愤青们在一边发出了“怒吼” , 这让我们怎么拿着苹果电脑装盗版win10系统呢 。 只能感叹!哎 , 真羡慕你们用联想电脑的 , 像我刚买的苹果电脑 , 虽然性能上CPU提速3.5倍 , GPU提速5倍、续航提升了6小时达到18小时 , 但是连win10系统都不能用 。 这可真的很凡尔赛了 。
其实单纯从苹果公司的角度 , 很容易理解 , 苹果整个生态链中唯一没有打通的就是MAC产品 , 基于其一贯的商业逻辑 , 实现供应链的高度掌控 , 如果MAC产品也是用ARM芯片 , 那么iOS及其上的APP便可以和MAC产品无缝衔接 。 这样一来 , 就避免了CPU上被英特尔分去一杯羹 , 在CPU、OS全部自己掌握后 , 苹果可以借此继续获取高额利润 。
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聊一聊两个指令集CISC Vs RISC
我们都知道无论是计算机还是手机以及AIoT , 最重要的部分就是其大脑CPU , 而CPU的底层设计逻辑可以追溯到指令集 。 它是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合 , 在CPU设计之初就规定了一系列与其他硬件电路相匹配的指令系统 。 指令的好坏与CPU的性能密切相关 。 指令集可以分为复杂指令集(CISC: Complex Instruction Set Computing)和精简指令集(RISC: Reduced Instruction Set ComputingRISC) 。 目前市场上主流的芯片架构有x86、ARM、RISC-V和MIPS四种 , 其中X86是CISC系的 , ARM、RISC-V和MIPS均是RISC系的 。
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如果把CPU看做一个人 , 首先他要有正常的工作能力(执行能力) , 足够的逻辑能力(明白做什么事情) , 还有能听懂别人的话(指令集) , 才能正常工作 , 把这些集中在一起就构成了“架构” 。 x86和ARM架构的最大区别 , 在于设计者考虑问题的方式不同 。 比如 , 我们要命令一个人结婚 , 那么我们该怎么做呢 。 我们可以直接下达“结婚”的命令(CISC) , 也可以命令他“两人约好时间、去民政局、结婚登记、出门”(RISC) 。 可以看出来同一件事 , 不同人理解方式不同 。 有人觉得我首先给被命令的人足够的训练 , 掌握复杂的技能如“结婚”(即在硬件中实现复杂功能) , 那么以后就可以用非常简单的命令去做复杂的事情 , 比如下达命令“结婚”他就去结婚 , 不用考虑中间的过程 。 但也有人认为这样会让很多其他事情变的复杂 , 比如你突然想让他离婚怎么办 , 难道还要重新训练离婚吗(这样硬件越来越大、只能通过更低的纳米工艺实现) 。 我们为什么不能把每一步分开 , 让接受命令的人掌握比较少的基本技能 , 也可以完成同样的过程 , 无非是下达命令的人累点(编译) , 这样一来 , 如果我们想让他离婚 , 只需要把离婚命令里的结婚登记改成离婚登记即可 。
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x86 VS ARM两大主战场 , 硝烟弥漫